Com equilibraria la següent equació: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NO" _2 + "H" _2 "O"?

Resposta:

Pel mètode estàndard de les reaccions redox obtenim:

# "S" +6 "HNO" _3 rara "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Explicació:

Utilitzeu el mètode estàndard de reaccions redox.

Oxidació:

El sofre passa de l'estat 0 d'oxidació de l'element a +6 de l'àcid sulfúric, de manera que desprèn sis (moles) d'electrons per (mol de) àtoms:

# "S" ^ 0 rier "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

Reducció:

El nitrogen passa de l'estat d'oxidació +5 a l'àcid nítric a +4 en diòxid de nitrogen, de manera que ocupa un (mol de) electró (s) per (mol de) àtoms:

# "N" ^ "V" + e ^ - "N" ^ {"IV"} #

Equilibri:

Perquè una reacció redox sigui equilibrada, els electrons abandonats han de coincidir amb els electrons presos. Aquí, necessitem sis talps d’àtoms de notrògens per recollir electrons emesos per un mol d’àtoms de sofre:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rier "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} #

A continuació, posem aquests coeficients de nou en els compostos originals. # "S" ^ 0 # és l'elementl sofre, # "N" ^ "V" # és el nitrogen en scid nítric, etc.:

# "S" +6 "HNO" _3 r "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + "H" _2 "O" #

I no us oblideu de la part fàcil:

La reacció encara no està equilibrada perquè els elements que no van ser oxidats ni reduïts, hidrogen i oxigen no s'han equilibrat. Però, en equilibrar els electrons en els components d’oxidació i reducció, ara només hem d’equilibrar un altre element; l'últim element es veu obligat a caure al seu lloc. Així doncs, seleccionem hidrogen i per mantenir el sofre i el nitrogen equilibrats, ajustem el coeficient a l'aigua. Llavors:

# "S" +6 "HNO" _3 rara "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Resposta:

Això és el que tinc.

Explicació:

Està tractant amb un reacció redox en què l'àcid nítric s'oxida sofre elemental a l'àcid sulfúric, # "H" _2 "SO" _4 #, mentre es redueix a diòxid de nitrogen # "NO" _2 #, en el procés.

Comenceu assignant números d’oxidació als àtoms que tenen lloc en la reacció

#stackrel (color (blau) (0)) ("S") _ (s) + pila (color (blau) (+ 1)) (pila "H") (color (blau) (+ 5)) Pila ("N") (color (blau) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> pila (color (blau) (+ 1)) ("H") _ 2 pila pila de color (blau) (+ 6)) ("S") (color (blau) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + pila (color (blau) (+ 4)) (Pila "N" (color (blau) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + pila (color (blau) (+ 1)) ("H") _ 2 pila (color (blau) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Tingueu en compte que des de l’estat d’oxidació del nitrogen #color (blau) (+ 5) # al costat dels productes #color (blau) (+ 4) # pel costat dels reactius, el que significa que el nitrogen està sent reduït.

D'altra banda, de l'estat d'oxidació del sofre #color (blau) (0) # al costat dels reactius #color (blau) (+ 6) # pel costat dels productes, el que significa que el sofre està sent oxidat.

El mitja reacció d'oxidació sembla així

#stackrel (color (blau) (0)) ("S") _ ((s)) -> Pila "H" (color (blau) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Equilibri dels àtoms d’oxigen utilitzant molècules d’aigua.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + pila (color (blau) (0)) ("S") _ (s) -> Pila "H" (color (blau) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Per equilibrar els àtoms d’hidrogen, afegiu protons, # "H" ^ (+) #, al costat que necessita àtoms d’hidrogen.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + pila (color (blau) (0)) ("S") _ (s) -> Pila "H" (color (blau) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

El mitja reacció de reducció sembla així

#stackrel (color (blau) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> pila (color (blau) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Un cop més, equilibrar els àtoms d’oxigen afegint molècules d’aigua.

#stackrel (color (blau) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> pila (color (blau) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Equilibri dels àtoms d’hidrogen afegint protons.

# 2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (color (blau) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (color (blau) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Ara, en qualsevol reacció redox, el nombre d’electrons perduts a la mitja reacció d'oxidació ha de ser igual al nombre d 'electrons guanyats al mitja reacció de reducció.

Per equilibrar el nombre d’electrons transferits, multipliqueu la meitat-reacció de reducció per #6#. Afegiu les dues meitats-reaccions per obtenir-les

# (color (blanc) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + pila (color (blau) (0)) ("S") _ (s) -> " Pila H "(color (blau) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq))) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (color (blau) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (color (blau) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#color (blanc) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / color (blanc) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ (s) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + color (vermell) (cancel·la (color (negre) (6 "i" ^ (-))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " NO "_ (2 (g)) + color (vermell) (cancel·la (color (negre) (6" e "^ (-))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _2 "O" _ ((l)) #

Això equival a

#color (verd) (barra (ul (| color (blanc) (a / a) color (negre) ("S" _ (s) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "NO" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) color (blanc) (a / a) |))) #